فيفو السابقين الاستعدادات للالميكعي الجهاز سليمة والإكسسوار الشم لمبة
Summary
وكان الماوس لمبة حاسة الشم التبعي (AOB) صعبة للدراسة في سياق الترميز الحسي. هنا، ونحن يبرهن على وجود تشريح التي تنتج خارج الحي إعداد الخلايا العصبية التي لا تزال متصلة وظيفيا AOB لمدخلاتها الطرفية، وتسهيل البحث في معالجة المعلومات من الفيرومونات الماوس وkairomones.
Abstract
النظام التبعي حاسة الشم الماوس (الدعم الإداري والتشغيلي) هو مسار الحسية المتخصصة للكشف عن الروائح غير قلق الاجتماعي، الفيرومونات، وkairomones. أول الدوائر العصبية في مسار الدعم الإداري والتشغيلي، ودعا البصلة الشمية الإكسسوارات (AOB)، يلعب دورا هاما في تأسيس سلوكيات الجنس نموذجية مثل العدوان الإقليمية والتزاوج. هذا الصغيرة (<1 مم 3) الدائرة تمتلك القدرة على التمييز بين الدول السلوكية فريدة من نوعها، مثل الجنس، السلالة، والضغط من العظة حسي كيميائي في إفرازات وفضلات من conspecifics. في حين أن منظمة المدمجة من هذا النظام يقدم فرصا فريدة للتسجيل من أجزاء كبيرة من الدوائر في وقت واحد، والتحقيق في المعالجة الحسية في AOB يبقى تحديا، إلى حد كبير بسبب موقعها غير ملائم تجريبيا في الدماغ. هنا، ونحن يبرهن على وجود تشريح متعددة المراحل التي تزيل AOB سليمة داخل نصف الكرة احدة من الجمجمة الأمامية الماوس، وترك الاتصالالأيونات على كل من الخلايا العصبية الحسية الميكعي الطرفية (VSNs) والدوائر العصبية المحلية سليمة. الإجراء يعرض سطح AOB لتوجيه الفحص البصري، وتسهيل الكهربية والتسجيلات البصرية من عناصر الدائرة AOB في غياب التخدير. عند إدخال قنية رقيقة في الجهاز الميكعي (VNO)، الذي يضم VSNs، يمكن للمرء أن يعرض مباشرة على هامش الروائح الاجتماعية والفيرومونات في حين تم تسجيل النشاط المصب في AOB. تمكن هذا الإجراء الاستفسارات رقابة في الدعم الإداري والتشغيلي معالجة المعلومات، والتي يمكن أن تسلط الضوء على آليات ربط التعرض فرمون للتغيرات في السلوك.
Introduction
تجهيز الحسية في الدماغ في الثدييات وعادة ما يمتد متعددة الدوائر العصبية مرتبطة بالتبادل، كل منها مقتطفات ميزات معينة من المدخلات الحسية. في الممرات الحسية، وتجهيز المعلومات في وقت مبكر أمر حيوي لتصور العادي والسلوك. في نظام حاسة الشم التبعي (الدعم الإداري والتشغيلي)، والبصلة الشمية الإكسسوارات (AOB) هو الدوائر العصبية الرئيسية التي تربط بين المحيط الحسية للهياكل المصب التي تملي التوازن الهرموني 1،2، 3 العدوان، والشهوة 4. على هذا النحو، ويرتبط معالجة المعلومات داخل هذه الدائرة بقوة للتغيرات في سلوك الحيوان.
يقع البصلة الشمية التبعي في الفئران والجرذان في الجانب الظهري / الذيلية / الخلفي من البصلة الشمية الرئيسية (MOB) تحت الكثيفة، أوعية دموية الجيوب الأنفية أنفي. وAOB يتلقى تعصيب وارد من محاور عصبية من الخلايا العصبية الحسية الميكعي الطرفية (VSNs) الموجودة في الجهاز الميكعي (VNO)، وهو األصغر ل التعمية العضوية أنبوب في أنف الأمامية فقط فوق الحنك الرخو. هذه المحاور اجتياز رقة حساسة من الأنسجة الحاجز على الحدود وسطي من الممرات الأنفية. وقد تم بحث العديد من الدراسات AOB الاستجابات العصبية لمصادر الروائح الدعم الإداري والتشغيلي (مثل الماوس البول) في الجسم الحي باستخدام تخدير الفئران 5-7 أو استكشاف بحرية الحيوانات 8. البطولية تخدير في الدراسات المجراة المعنية (أ) tracheotomies لضمان التخدير العميق ومنع تطلع من المحفزات السائلة 5-7، (ب) تحفيز عنق الرحم العقدة متعاطفة 6 أو القسطرة مباشرة من الجهاز الميكعي 5،7 لإدخال الروائح غير قلق و (ج) craniotomies مع أو بدون ablations الفص الجبهي للسماح النهوض الكهربائي في AOB 6. مستيقظا / يتصرف الدراسات 8-10 تشارك زرع جراحية لميكرودريفي. باختصار، هذه هي نماذج تجريبية قوية، ولكن من الصعب للغاية، وغالبا ما تتطلب التخدير.
<p claق ق = "jove_content"> ومن المثير للاهتمام، حاولت العديد من الدراسات للحفاظ على الهياكل الحسية والدوائر العصبية المصب على قيد الحياة خارج الجسم (خارج الجسم الحي) مع بعض النجاح 11-15. لأن الاتصالات بين VNO وAOB تبقى المماثل، ولأن الأنسجة خط الوسط الحاجز يمكن أن يتعرض لsuperfusate الاوكسيجين في نصف الكرة احدة، سعينا لتطوير مثل هذا فيفو السابقين نهج واحد نصف الكرة لعزل هذه الهياكل مع الحفاظ على التواصل فيما بينها وظيفية. نجحنا مؤخرا في تحقيق هذا الهدف 16. هذا التحضير يحتفظ كل من VNO وAOB على قيد الحياة ومتصلة وظيفيا لا يقل عن 4 – 6 ساعة لأن كلا من المحاور (على طول خط الوسط الأنسجة الناعمة الحاجز) وAOB ضحلة نسبيا <600 ميكرون الميزات التي هي في متناول superfused الاوكسيجين السائل النخاعي الاصطناعي ( ACSF). هذا VNO-AOB فيفو السابقين إعداد يسمح بإدخال المحفزات للرقابة في VNO عبر قنية رقيقة، ووصول البصرية مباشرة إلى AOB صغيرة لاستهداف المواضع القطب و / أو المجهري مضان الحية. هذا الأسلوب هو مفيد إذا كان أحد يرغب في دراسة هذه الدوائر في غياب التخدير. لأن هذا النهج يقطع الاتصالات الطرد المركزي، فإنه ليس مناسبة تماما لتحقيقات في التشكيل الطرد المركزي من وظيفة AOB. وVNO-AOB فيفو السابقين إعداد من الصعب معرفة، ولكن بمجرد تحقيق تنتج منصة موثوق بها والتي على التحقيق في تنظيم الدوائر، ومعالجة المعلومات، واللدونة العصبية في هذه الدائرة الحسية قوية.Protocol
Representative Results
Discussion
وVNO-AOB فيفو السابقين إعداد الموصوفة في هذا البروتوكول هو بديل مفيد للتخدير في الجسم الحي 5-7 وشريحة الحية الحادة 17 تجارب ظيفة AOB. على عكس التجارب الحادة شريحة AOB، التي تعرض أيضا عناصر الدائرة الكهربية للتسجيلات والبصرية، وهذا التحضير يحتفظ كل afferents…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا البحث من قبل R00 DC011780 (JPM: NINDS، NIH)، F30 DC011673 (بيت التمويل الخليجي: NINDS، NIH) وأموال بدء التشغيل UT دولي (JPM).
Materials
| Straight Scissors | Fine Science Tools | 14002-14 | |
| Fine Scissors-Straight | Fine Science Tools | 14060-10 | |
| Fine Scissors-Curved | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| Adson Forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
| #3 Scalpel Handle | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| #11 Scalpel Blades | Fisher Scientific | 3120030 | |
| Straight Carbon Steel Razor Blades | Fisher Scientific | 12-640 | |
| 35 mm Petri Dish | Fisher Scientific | 08-772-21 | |
| Dissection Chamber | Custom | N/A | See Fig. 1 |
| Delrin plastic plank 0.6 cm x 1.5 cm x 0.1 cm | Custom | N/A | |
| Dow Corning Silicon Vacuum grease | Fisher Scientific | 146355D | |
| #5 Forceps, Student | Fine Science Tools | 91150-20 | |
| #5 Forceps, Biologie Tip | Fine Science Tools | 11295-10 | |
| #5 Forceps, Student | Fine Science Tools | 91150-20 | |
| Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| 0.0045" Polyimide Tubing | A-M Systems | 823400 | |
| 1/16" Male Luer | Cole-Parmer | EW-45505-00 | |
| 1/16" Tubing | Fisher Scientific | 14-171-129 | |
| Two ton epoxy | Grainger | 5E157 | |
| ValveBank Pressurized Perfusion Kit | AutoMate Scientific | 09-16 | |
| ValveLink digital/manual controller | AutoMate Scientific | 01-18 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | various | |
| KCl | Sigma-Aldrich | various | |
| CaCl2 dihydrate | Sigma-Aldrich | various | |
| MgCl2 hexahydrate | Sigma-Aldrich | various | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | various | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | various | |
| myo-inositol | Sigma-Aldrich | various | |
| Na-pyruvate | Sigma-Aldrich | various | |
| Na-ascorbate | Sigma-Aldrich | various | |
| HEPES buffer | Sigma-Aldrich | various | |
| glucose | Sigma-Aldrich | various |
References
- Bruce, H. M. An exteroceptive block to pregnancy in the mouse. Nature. 184, 105 (1959).
- Bellringer, J. F., Pratt, H. P., Keverne, E. B. Involvement of the vomeronasal organ and prolactin in pheromonal induction of delayed implantation in mice. J Reprod Fertil. 59, 223-228 (1980).
- Bean, N. J. Modulation of agonistic behavior by the dual olfactory system in male mice. Physiol Behav. 29, 433-437 (1982).
- Meredith, M. Vomeronasal organ removal before sexual experience impairs male hamster mating behavior. Physiol Behav. 36, 737-743 (1986).
- Hendrickson, R. C., Krauthamer, S., Essenberg, J. M., Holy, T. E. Inhibition shapes sex selectivity in the mouse accessory olfactory bulb. J Neurosci. 28, 12523-12534 (2008).
- Ben-Shaul, Y., Katz, L. C., Mooney, R., Dulac, C. In vivo vomeronasal stimulation reveals sensory encoding of conspecific and allospecific cues by the mouse accessory olfactory bulb. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, (2010).
- Tolokh, I. I., Fu, X., Holy, T. E. Reliable sex and strain discrimination in the mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33, 13903-13913 (2013).
- Luo, M., Fee, M. S., Katz, L. C. Encoding pheromonal signals in the accessory olfactory bulb of behaving mice. Science. 299, 1196-1201 (2003).
- Binns, K. E., Brennan, P. A. Changes in electrophysiological activity in the accessory olfactory bulb and medial amygdala associated with mate recognition in mice. Eur J Neurosci. 21, 2529-2537 (2005).
- Leszkowicz, E., et al. Noradrenaline-induced enhancement of oscillatory local field potentials in the mouse accessory olfactory bulb does not depend on disinhibition of mitral cells. Eur J Neurosci. 35, 1433-1445 (2012).
- Ames, A., Gurian, B. S. Electrical Recordings from Isolated Mammalian Retina Mounted as a Membrane. Arch Ophthalmol. 70, 837-841 (1963).
- Flock, A. F., Strelioff, D. Studies on hair cells in isolated coils from the guinea pig cochlea. Hear Res. 15, 11-18 (1984).
- Woodbury, C. J., Ritter, A. M., Koerber, H. R. Central anatomy of individual rapidly adapting low-threshold mechanoreceptors innervating the ‘hairy’ skin of newborn mice: early maturation of hair follicle afferents. J Comp Neurol. 436, 304-323 (2001).
- Llinas, R., Muhlethaler, M. An electrophysiological study of the in vitro, perfused brain stem-cerebellum of adult guinea-pig. The Journal of physiology. 404, 215-240 (1988).
- Riviere, S., Challet, L., Fluegge, D., Spehr, M., Rodriguez, I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. 459, 574-577 (2009).
- Meeks, J. P., Holy, T. E. An ex vivo preparation of the intact mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. J Neurosci Methods. 177, 440-447 (2009).
- Leinders-Zufall, T., et al. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons. Nature. 405, 792-796 (2000).
- Kato, H. K., Chu, M. W., Isaacson, J. S., Komiyama, T. Dynamic sensory representations in the olfactory bulb: modulation by wakefulness and experience. 76, 962-975 (2012).
- Meeks, J. P., Arnson, H. A., Holy, T. E. Representation and transformation of sensory information in the mouse accessory olfactory system. Nature. 13, 723-730 (2010).
